PENGARUH PEMBERIAN TIMBAL (Pb) TERHADAP KADAR MALONDIALDEHYDE (MDA) PLASMA MENCIT Yuli Kusuma Dewi 116090200111002

Kontaminan terbesar dari debu logam PENDAHULUAN Bahan kendaraan bermotor Gelas pewarna keramik pipa pelapis kaleng makanan beberapa obat dan kosmetik Sumber Pb di Alam Kontaminan terbesar dari debu logam gangguan perkembangan kognitif gangguan sistem syarat pusat gangguan sintesis vitamin D dan heme anemia STRESS OKSIDATIF karsinogenik kematian Efek toksik besar

Kerusakan membran, lipid, DNA , dan protein jaringan Efek toksik Pb karsinogenik Stress okidatif Radikal bebas  Sistem antioksidan  ROS Kerusakan membran, lipid, DNA , dan protein jaringan Lipid peroksida Malondialdehyde (MDA) Peroksidasi lipid

Pb digolongkan sebagai racun dan oksidan kuat Timbal (Pb) Pb digolongkan sebagai racun dan oksidan kuat Sumber dan penggunaan : Pembakaran batubara, minyak bumi, bahan bakar kendaraan Digunakan pada baterai, solder, amunisi, sistem pelindung pada penggunaan x ray, pelapis tangki-tangki pengangkut minyak dan berbagai pipa Garam anorganik Pb digunakan pada insektisida, pewarna, cat, enamel, gelas, plastik dan senyawa-senyawa dari karet Berinteraksi secara kovalen dengan ion fosfat pada asam amino Mekanisme toksisitas (Pb) Menginduksi pemecahan DNA utas tunggal dan ganda Membentuk senyawa merkaptida dengan gugus tiol (-SH) yang dapat mengubah komponen protein sel

Efek Pb terhadap membran sel Interaksi Pb dengan hemoglobin Eritrosit mengikat 99% Pb dalam darah, karena afinitas eritrosit terhadap Pb sangat tinggi. Pb dianggap sebagai agen hemolitik seperti juga tembaga dan air raksa, menyebabkan penghancuran eritrosit (hemolisis) melalui pembentukan peroksida-peroksida lipid dalam membran sel Interaksi Pb dengan hemoglobin Interaksi logam-logam berat pada oksihemoglobin dikemukakan sebagai sumber pembentukan radikal bebas superoksid (O2) pada eritrosit dan dapat memperbesar autooksidasi hemoglobin pada liposom.

ALA (aminolevulinic acid) menginduksi pembentukan ROS Pb dapat menghambat -ALAD (delta aminolevulinic acid dehidrogenase)  enzim utama dalam biosintesis heme sehingga menyebabkan gagalnya pembentukan hemoglobin. Penghambatan enzim -ALAD menyebabkan kadar ALA meningkat (urin dan darah) menyebabkan pembentukan H2O2, O2, OH. ALA teroksidasi menjadi asam 4,5-dioxovalerat, suatu senyawa yang berpotensi genotoksik dan memungkinkan Pb sebagai karsinogenik GSH  GSSG Glutathion reductase  Glutathion peroxidase (Se)  H2O H2O2 , O2- Pb ALA  + oxyhemoglobin

Efek Pb terhadap sistem antioksidan sel Pb pada dosis rendah, meningkatkan kadar enzim-enzim anti-oksidan dalam darah seperti SOD, katalase dan GSH Px (glutation peroksidase). Pada dosis tinggi (lebih dari 40 μg/dL darah) dan jangka waktu lama justru akan menekan enzim-enzim tersebut. Karena afinitasnya yg tinggi terhadap gugus –SH, Pb menghambat beberapa enzim dengan gugus fungsional SH seperti delta aminolevulinic acid dehidrogenase (-ALAD) dan glucose 6-phosphat dehidrogenase (G6PD)  enzim yang bertanggung jawab untuk menyediakan NADPH untuk menjaga tersedianya GSH yang dibentuk kembali dari glutation teroksidasi (GSSG) oleh glutation reduktase (GR) L-OH H2O GSSG NADPH L-OOH H2O2 GSH NADP+ GSH Px GSH--Rx Pentose phosphate pathway Pb yang berikatan dengan gugus SH dari GSH, menyebabkan kadar GSH menurun dan mempengaruhi aktivitas antioksidannya. Enzim GR memiliki disulfida pada tempat katalitiknya, yang merupakan target Pb. Dengan demikian Pb yang terikat pada enzim ini menghambat aktivitasnya.

Butuh Selenium sbg kofaktor Pb bertindak sebagai pesaing Se GSH Px, katalase dan SOD adalah metaloprotein yang mendetoksifikasi secara enzimatik berbagai peroksida, H2O2 dan O2. Enzim-enzim ini sangat tergantung pada berbagai mikromineral untuk struktur molekulnya ataupun fungsi enzimatiknya. Butuh Selenium sbg kofaktor Pb bertindak sebagai pesaing Se Pengambilan Se  Aktivitas GSH Px  GSH-Px Butuh heme sbg gugus prostetik Pb menghambat absorbsi besi dan biosintesis heme Aktivitas katalase  Katalase Butuh Cu dan Zn Pb menurunkan kadar Cu dalam darah Aktivitas SOD  SOD

Katalase SOD GSH-Px

Peroksidasi Lipid Peroksidasi lipid adalah mekanisme dari trauma sel, baik pada tumbuhan ataupun hewan, dengan demikian peroksidasi lipid digunakan sebagai indikator dari stress oksidatif pada sel dan jaringan.

Sumber-sumber radikal bebas Sumber-sumber endogen terbentuknya radikal bebas meliputi sistem NADPH oksidase, reaksi fosforilasi oksidatif, enzim oksidasi dan metabolisme arakhidonat, sedangkan sumber eksogen terbentuknya radikal bebas adalah asap rokok, alkohol, paparan polutan, sinar ultraviolet dan radiasi terionisasi.

Stress oksidatif keadaan dimana terjadi ketidakseimbangan antara prooksidan dengan antioksidan, dimana produksi radikal bebas melebihi kemampuan penghambat radikal alamiah atau mekanisme scavenging (pembersih) Mekanisme penghambat radikal bebas terdiri dari antioksidan endogen dan eksogen. Antioksidan endogen terdiri dari Superoksid dismutase (SOD), Glutathion peroksidase (GSH Px) dan katalase. Antioksidan eksogen terdiri dari vitamin E, betakaroten dan vitamin C.

MDA sebagai hasil utama peroksidasi lipid akibat stress oksidatif

Malondialdehid Sebagai Petanda Biologis Stress Oksidatif substansi yang diteliti meliputi lipid hidroperoksida, TBARS, MDA, isoprostan, protein karbonil, 8-hydroxy-2-deoxyguanosine (8-OhdG), leukocyte DNA-MDA adduct dan DNA strandbreak. Peneliti menyimpulkan kadar plasma MDA, kadar isoprostan dalam plasma dan urin, sebagai petanda biologis stress oksidatif yang reliabel. BOSS (Biomarker oxidative Stresss study) tahun 2002

Pengukuran MDA MDA dengan asam tiobarbiturat (TBA) yang membentuk senyawa berwarna MDA-TBA dan mengabsorbsi sinar dengan panjang gelombang 532-534nm. Senyawa berwarna tersebut dapat diukur konsentrasinya berdasarkan absorbansi warna yang terbentuk, dengan membandingkannya pada absorbansi warna larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya menggunakan spektrofotometer.

Menghambat enzym anti oksidan Merubah komposisi membran sel Kerangka Teori KERANGKA TEORI Pb Menghambat enzym anti oksidan Akumulasi ALA Merubah komposisi membran sel ROS  Peroksidasi Lipid  MDA  Eritrosit lisis

Desain yang digunakan pada penelitian ini adalah eksperimental terhadap mencit, dengan 5 (lima) kelompok perlakuan dan 1 (satu) kelompok kontrol Variabel bebas dalam penelitian ini adalah Pb asetat dalam konsentrasi 0%, 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,4%, dan 0,8%. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah konsentrasi MDA plasma dan jumlah eritrosit. Bahan uji diberikan secara oral dengan menggunakan sonde yaitu alat suntik dengan jarum yang ujungnya ditumpulkan. Setelah 28 hari, tikus dibunuh secara dislokasi leher, dan diambil darahnya melalui punksi jantung untuk pengukuran MDA dan eritrsoit

KERANGKA KERJA 24 mencit (30-40 gr) I (Pb 0 mg/kg) II (Pb 5 mg/kg) III IV (Pb 20 mg/kg) V (Pb 40 mg/kg) I V (Pb 80 mg/kg) Setelah 4 minggu : Kadar MDA Plasma Jumlah eritrosit

Hasil Penelitian kelompok Hewan Uji Kadar MDA (M) Jumlah Eritrosit (106) I 1 38,60 2,30 2 17,37 2,51 3 16,78 2,40 4 38,01 2,32 II 5 27,10 1,38 6 38,21 1,26 7 39,96 2,53 8 30,42 2,01 III 9 1,60 10 36,06 2,24 11 32,36 2,00 12 38,79 2,63 IV 13 40,74 1,93 14 38,40 2,60 15 57,68 1,09 16 27,49 2,21 V 17 75,01 1,47 18 22,43 2,56 19 33,14 1,36 20 55,54 1,68 VI 21 39,57 1,40 22 34,51 1,85 23 31,97 1,96 24 52,42 0,69 Hasil Penelitian

Kelompok yang bebas Pb dengan kadar MDA 27,69 μM Kelompok yang mendapat Pb 0,05% dengan kadar MDA 33,92 μM Kelompok yang mendapat Pb 0,1% mempunyai kadar MDA 36,79 μM Kelompok yang mendapat Pb 0,2% mempunyai kadar MDA 41,08 μM Kelompok yang mendapat Pb 0,4% mempunyai kadar MDA tertinggi yaitu 46,53 μM Kelompok dengan pemberian Pb 0,8% diperoleh kadar MDA 39,62 μM Jumlah eritrosit paling rendah didapati berturut-turut pada kelompok yang mendapat Pb dengan konsentrasi 0,4% dan 0,8%. Peningkatan kadar MDA plasma dengan terjadinya penurunan jumlah eritrosit dalam darah mencit yang mendapat pemberian Pb menunjukkan bahwa peroksidasi lipid yang berlangsung dalam darah mencit menyebabkan terjadinya lisis eritrosit atau hemolisis yang menyebabkan pula penurunan jumlah eritrosit

Kesimpulan Plumbum yang masuk ke dalam tubuh, menimbulkan gangguan fungsi fisiologis dan metabolisme melalui efek stres oksidatif, yang terlihat dari meningginya parameter peroksidasi lipid jaringan. Pemberian Pb dengan rentang konsentrasi terendah (0,05%) ternyata sudah dapat meningkatkan peroksidasi lipid yang diukur dengan kadar MDA plasma. Keracunan Pb menyebabkan menurunnya jumlah sel darah merah (eritrosit). Penurunan jumlah eritrosit oleh keracunan Pb berhubungan dengan meningkatnya peroksidasi lipid dalam darah.

SEKIAN DAN TERIMA KASIH